机电一体化系统设计-第二版 本书特色

《机电一体化系统设计(第2版)》：普通高等教育“十一五”国家级规划教材

机电一体化系统设计-第二版 内容简介

本书从系统工程的理论出发，介绍了利用现代设计方法和技术，进行机电一体化系统分析和设计的理论和关键技术。全书共分9章，主要介绍了机电一体化系统分析方法、设计方法，机械系统设计，电气系统设计，液压、气动控制系统设计，检测系统设计，控制系统设计，机电一体化系统(产品)设计的应用实例等内容。
　　本书可供机械、电子、自动控制、计算机应用技术、电子信息以及工业工程等专业的高年级本科生及相关工程技术人员参考使用。

机电一体化系统设计-第二版 目录

1　绪论
　1.1　机电一体化基本概念
　　1.1.1　机电一体化定义
　　1.1.2　机电一体化系统的基本结构要素
　　1.1.3　机电一体化相关技术
　　1.1.4　机电一体化的技术、经济和社会效益
　1.2　机电一体化技术与现代制造业
　1.3　机电一体化技术发展趋势
　习题与思考题
2　机电一体化系统的设计与评价
　2.1　现代系统设计的特征
　2.2　系统设计的评价分析方法
　　2.2.1　技术经济性分析
　　2.2.2　可靠性分析
　　2.2.3　其他系统评价分析
　2.3　机电一体化产品设计与工程路线
　　2.3.1　基本设计和工程路线
　　2.3.2　市场调查与预测
　　2.3.3　构思比较与方案评价
　　2.3.4　详细设计
　　2.3.5　系统设计中的质量控制
　　2.3.6　制造工程质量管理
　2.4　机电一体化系统主要技术参数与技术指标
　2.5　制定机电一体化系统总体方案的一般步骤
　2.6　典型机电一体化产品设计开发的工程路线
　　2.6.1　工业机器人的设计与开发
　　2.6.2　家用电器的设计与开发
　习题与思考题
3　机电一体化系统中的机械传动与液压气动执行装置
　3.1　机械传动系统
　　3.1.1　机械传动系统的数学模型
　　3.1.2　机械传动系统的特性
　　3.1.3　机械传动装置
　3.2　液压与气压执行装置
　　3.2.1　液压执行装置
　　3.2.2　气动执行装置
　3.3　机械传动与液压气动执行装置的应用实例
　　3.3.1　基于液压驱动的6自由度并联机构
　　3.3.2　工件输送系统
　习题与思考题
4　传感技术及应用
　4.1　传感器技术基础
　　4.1.1　传感器的组成
　　4.1.2　传感器的分类工
　　4.1.3　传感器的基本特性
　　4.1.4　传感器的主要性能指标
　　4.1.5　传感器的输入、输出特性和对环境的要求
　　4.1.6　传感器的标定与校准
　4.2　常用传感器及应用
　　4.2.1　电阻式传感器
　　4.2.2　电容式传感器
　　4.2.3　电感式传感器
　　4.2.4　磁电式传感器
　　4.2.5　压电式传感器
　　4.2.6　光电式传感器
　　4.2.7　热电式传感器
　　4.2.8　其他传感器
　4.3　传感器的选用
　4.4　基于传感器的计算机检测系统及应用实例
　　4.4.1　基于传感器的计算机检测系统的基本组成
　　4.4.2　地下穿孔机器人气动冲击头性能测试系统
　习题与思考题
5　机电一体化中的伺服传动技术
　5.1　概述
　　5.1.1　伺服系统的结构组成及分类
　　5.1.2　伺服电动机
　　……
6　机电一体化中的计算机技术
7　机电一体化系统控制方法
8　典型机电一体化系统设计分析与综合
参考文献

机电一体化系统设计-第二版 节选

《机电一体化系统设计(第2版)》系统地介绍了机电一体化系统设计的有关理论。内容包括：机电一体化产品的设计、机电一体化系统中的机械传动与液压气动执行装置、伺服传动技术、计算机技术、传感器技术及应用、机电一体化系统控制方法等，*后通过典型的机电一体化产品的实例，进一步阐述了机电一体化系统设计的分析与综合。《机电一体化系统设计(第2版)》可作为机械设计制造及自动化专业机电方向、数控方向的本科生教材，也可供高专、高职、成教等相关专业选用，还可供从事机电一体化产品设计、制造的工程技术人员参考。

机电一体化系统设计-第二版 相关资料

插图：机械技术是机电一体化的基础。机电一体化的机械产品与传统的机械产品之间的区别在于机械结构更简单、机械功能更强和性能更优越。现代机械要求具有更新颖的结构、更小的体积、更轻的重量，还要求精度更高、刚度更大、动态性能更好。为了满足这些要求，在设计和制造机械系统时，除了考虑静态、动态的刚度及热变形问题外，还应该考虑采用新型复合材料和新型结构以及新型制造工艺和工艺装置等。从机械产品设计来讲，应开展可靠性设计和普及该项技术的应用，加强对机电产品基础元器件的失效分析研究。在提高元器件可靠性水平的同时，应开展对整机系统可靠性的研究。机电一体化产品的设计，从静态强度到动态强度的设计，可以采用损伤容限设计、动力优化设计、摩擦学设计、防蚀设计、低噪声设计等。（2）检测传感技术检测传感装置是系统的感受器官，与信息系统的输入端相连，将检测到的信号输送到信息处理部分。检测传感是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强，系统的自动化程度就越高。检测传感的关键元件是传感器。传感器是将被测量（包括各种物理量、化学量和生物量等）变换成系统可识别，并与被测量有确定对应的有用电信号的一种装置。现代工程技术要求传感器能够快速、精确地获取信息，并能经受各种严酷的考验。与计算机技术相比，传感器的发展显得缓慢，难以满足技术发展的需要。有些机电一体化装置不能达到满意的效果、无法实现设计要求，其关键原因是没有合适的传感器。因此，开展传感器的研究，对于机电一体化技术的发展，具有十分重要的意义。（3）计算机与信息处理技术信息处理技术是指对信息的交换、存取、运算、判断和决策，实现信息处理的工具是计算机。因此，计算机技术与信息处理技术两者密切相关，包括软件技术和硬件技术、网络与通信技术、数据库技术等。在机电一体化系统中，计算机与信息处理部分协同指挥整个系统的运行。信息处理是否正确、及时，直接影响到系统工作的质量和效率。因此，计算机应用及信息处理技术，是促进机电一体化技术发展和变革的最活跃的因素。人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术等，都属于计算机信息处理技术。（4）自动控制技术自动控制技术范围很广，包括自动控制理论、控制系统设计、系统仿真、现场测试、可靠运行等从理论到实践的整个过程。由于被控对象的种类繁多，所以控制技术的内容极其丰富，包括高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断、校正、补偿、示教再现、检索等控制技术。自动控制技术的难点在于自动控制理论的工程化与实用化。由于实际中的被控对象与理论上控制模型之间存在较大差距，使控制设计到控制实施要经过多次反复调试与修改，才能获得比较满意的结果。由于微型机的广泛应用，自动控制技术越来越多地与计算机控制技术联系在一起，成为机电一体化中十分重要的关键技术。（5）伺服传动技术“伺服”（当仆人）即“伺候服侍”的意思，由控制指令来指挥控制驱动元件，使机械的运动部件按照指令的要求进行运动，并具有良好的动态性能。在伺服传动系统中，所采用的驱动技术与所使用的执行元件有关。

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